Selv om Metal Walker er et konsoll-RPG, utkjempes kampene i en flipper- eller biljardlignende atmosfære i en ovenfra-ned-perspektivarena. Når hver omgang i kampen starter, bestemmer spillerne hvilken retning en Metal Walker vil bevege seg og hvor hardt de vil bevege seg. Spillere oppfordres til å lage strategier som lar Metal Walkers treffe en enkelt fiende, sprette fra en vegg og deretter treffe en annen fiende, alt i en enkelt sving. På slagmarken kan spillere kaste flere forskjellige typer gjenstander på banen. Gjenstandene brukes når en Metal Walker treffer dem. Kapsler og helbredende gjenstander styrker og helbreder Metal Walkers, mens angrepsgjenstander, som Napalm, bare er nyttige når fienden treffer dem. Det finnes også Analyzers, som gir spilleren skannedata for enhver Metal Walker som sprettes inn i dem. Skrapmetall vunnet etter slaget kan deretter brukes med skannedataene til å lage nye Metal Walkers eller kjøpe gjenstander. Når en fiende blir ødelagt, vil spillerens Metal Walker få erfaringspoeng og en gjenstand kan bli oppnådd. Hvis spillerens Metal Walker går tom for Hit-poeng, vil spilleren miste halvparten av de fraktede utklippene og må starte fra det siste lagringspunktet. Utenfor kamp utforsker spillere en top-down oververden der de kan utforske forskjellige byer og fangehull. De fleste kamper oppstår som tilfeldige møter. Oververdenen har flere interagerbare elementer, for eksempel vann, som spilleren trenger et visst antall kjerner for å krysse. Spilleren kan bare bære én Metal Walker om gangen, og den vil følge hovedpersonen på oververdenen. Ved å beseire spillets sjefer tjener spillerne Core Units, som lar Metal Walkers utvikle seg til nye, sterkere former.